Студентам ИТ / 2 УПП_ИТ / Основн_литература / ИТ (Access) / БД_лекции / ЛЕКЦ_2
.pdfМОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
им. К.Г. Разумовского
Кафедра Информационных технологий
Базы данных и ЭС
Лекция 2
Реляционные даталогические модели СУБД
СУБД реляционного типа являются наиболее распространенными для всех классов ЭВМ (особенно для ПК). Реляционной наз. СУБД, в которой средства управления БД поддерживают реляционную модель данных. Такая концепция, предложенная Эдгаром Коддом в 1970 г., позволяет определять:
1.Операции по запоминанию и поиску данных;
2.Ограничения, связанные с обеспечением целостности данных.
Модель основана на математическом понятии отношения, расширенном за счет добавления специальной терминологии развития соответствующей теории. В такой модели общая структура данных (отношения) может быть представлена в виде таблицы, где каждая строка значений (кортеж) соответствует логической записи, а заголовки столбцов – названиям полей (т.е. элементов записи).
Операции запоминания и поиска данных делятся на две группы:
1)операции на множествах, такие как объединение, пересечение, разность, произведение;
2)реляционные операции, например, выбрать, спроецировать, соединить, разделить.
Многие реляционные СУБД предоставляют пользователям файлы БД в табличном формате. При этом записи являются строками таблицы, а отдельные поля записи соответствуют столбцам таблицы.
Пример.
NN/пп |
Фамилия |
Имя |
Отчество |
Адрес |
Телефон |
1 |
Иванов |
Владимир |
Сергеевич |
Москва |
111-12-13 |
2 |
Петрова |
Тамара |
Викторовна |
С/Петербург |
432-21-14 |
3 |
Степанов |
Олег |
Михайлович |
Воркута |
24-13-16 |
Втаком табличном виде информация воспринимается гораздо проще. Однако на физическом уровне в базе данных они хранятся, как правило, в файлах, содержащих последовательность записей.
Основным преимуществом реляционных СУБД является возможность связывания файлов, содержащихся в БД, с помощью определенных отношений. С точки зрения структуры реляционные модели являются более простыми и однородными, чем иерархические и сетевые. При этом каждому объекту предметной области соответствует одно или несколько отношений. Для установления связи между такими объектами также выбирается определенное отношение. В качестве атрибутов этого отношения используются идентификаторы связываемых объектов.
Вреляционных моделях объекты и связи между ними представляются одинаковыми информационными конструкциями, что существенно упрощает модель
1
Пример создания реляционной модели.
Файл авторов публикаций
Автор |
|
Адрес |
|
Телефон |
|
Число публикаций |
||||
Э.Кодд |
|
Лондон |
|
576-4375 |
|
|
142 |
|||
Н.П.Кузнецова |
|
С/Петербург |
|
231-9087 |
|
|
56 |
|||
Каратыгин С.Р. |
|
Москва |
|
343-5321 |
|
|
65 |
|
||
|
|
|
Файл публикаций |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
Автор |
|
Название пуб- |
Тип публика- |
Дата публи- |
Объем публи- |
|||||
|
|
|
ликации |
|
ции |
кации |
|
кации (п.л.) |
||
Э. Кодд |
|
Теория РБД |
|
книга |
12.05.1970 |
45 |
||||
Э.Кодд |
|
12 правил Кодда |
|
статья |
20.05.1992 |
3,5 |
||||
Каратыгин С.Р. |
|
Многомерные БД |
|
обзор |
21.08..2002 |
2,4 |
||||
|
|
Сетевые БД |
|
книга |
6.10.2005 |
|
5,1 |
|||
Каратыгин С.Р. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каратыгин С.Р. |
|
Архитектура |
|
статья |
2.07.2006 |
|
1,8 |
|||
|
|
клиент-сервер |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н.П.Кузнецова |
|
|
Объектно- |
|
Сб.статей |
1.06.1997 |
|
8,5 |
||
|
|
ориентированные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СУБД |
|
|
|
|
|
|
|
Такая реляционная БД содержит два файла: Файл авторов публикаций и файл публикаций. Каждый из них содержит определенное число записей, в свою очередь состоящих из фиксированного числа полей (в нашем случае соответственно 4 и 5). Эти поля содержат информацию, соответствующую данным объектам предметной области. В таком случае определено отношение для файлов, имеющих общий элемент «автор». С помощью операций реляционной алгебры можно объединить два типа записей по этому общему элементу. Такое объединение представим в следующем виде:
< Э.Кодд> <Лондон><576-4375><142> <Теория РБД><книга><12.05.1970><45> <12 правил Кодда><статья><20.05.1992><3,5>
<Н.П.Кузнецова ><С/Петербург><231-9087><56> <Объектно-ориентированные CУБД> <Сб. статей><1.06.1997><8,5> <Каратыгин С.Р.><Москва><343-5321><65> <Многомерные БД><обзор><21.08..2002><2,4> <Сетевые БД><книга><6.10.2005><5,1> <Архитектура клиент-сервер><статья><2.07.2006><1,8>
Многие СУБД являются существенно более сложным расширением реляционных моделей. Другие СУБД могут быть смешанными, одновременно поддерживая несколько различных типов даталогических моделей данных.. Для работы с информацией реляционные СУБД используют языки программирования, содержащие операции реляционной алгебры. Из числа процедурных языков - С++, из непроцедурных языков – Пролог. Связь между записями допускается по нескольким полям, позволяя выполнять достаточно сложные операции. Поля данных, связывающие вместе две записи, могут быть уникальными для конкретной пары записей, но могут и дублироваться во многих других записях, т.е. повторяться неоднократно, связывая все эти записи между собой.
Реляционная СУБД должна четко отслеживать взаимосвязи записей в БД во избежание потерь и искажения информации. При этом постоянно подсчитывается число связей для каждой записи при просмотре БД в прямом и обратном направлении, что
2
требует больших временных затрат. Простота реляционной алгебры делает привлекательным использование реляционных СУБД на ПК. Однако, как уже говорилось, в реальной жизни предметные области обычно не укладываются в модели определенного типа. Поэтому используются различные модификации и сочетания СУБД, что обеспечивает возможность решения широкого круга задач – информационно-вычислительных, управленческих, коммерческих и др.
Наиболее известные смешанные типы СУБД - ORACLE, Интербаза, ИНЕС и др.
3